WO2016174734A1

WO2016174734A1 - 空気調和装置監視装置および方法

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Publication number: WO2016174734A1
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Inventors: 章吾玉木
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Abstract

本発明に係る空気調和装置監視装置１０９は、圧縮機１、熱源側熱交換器３、絞り装置および利用側熱交換器を少なくとも有して冷媒を循環する冷媒回路を構成し、対象空間の空気調和を行う空気調和装置の監視装置であって、空気調和装置１０１の運転状態を示す運転データを、複数の空気調和装置１０１分、記録する記録装置１０５と、冷媒および空気調和装置１０１が有する機器の仕様を条件として、監視対象の第１空気調和装置１０１ａと同一範囲条件の運転データを記録装置１０５から抽出し、監視対象の空気調和装置１０１ａの運転データと比較して異常検知を行う監視処理装置１０４とを備えるものである。

Description

空気調和装置監視装置および方法

　本発明は空気調和装置の運転状態を監視する空気調和装置監視装置等に係るものである。特に空気調和装置の異常を検知する装置に関するものである。

　従来から、空気調和装置の異常を検知するシステムについて多くの提案がされており、運転不可能となる状態となる前に異常を検知できるように日々開発がなされている。こうした異常検知システムの中には、空気調和装置の過去における運転状態のデータ（運転データ）を利用して異常検知をするものがある（たとえば、特許文献１参照）。

特開２００６－２７５４１１号公報（図１）

　たとえば、特許文献１の異常検知システムは、過去の運転状態データを利用して空気調和装置の異常を検知するシステムである。空気調和装置とは別の第２空気調和装置の運転データに関して運転条件が類似する過去の運転データと空気調和装置の運転データとを比較することによって、空気調和装置の異常を検知する。

　しかしながら、特許文献１の異常検知システムでは、空気調和装置に対して第２空気調和装置が同一の構成であることおよび２台の空気調和装置の設置箇所が互いに近く、環境条件が類似していることという前提条件の下で２つの空気調和装置を比較する。このため、これらの前提条件から外れる空気調和装置の運転データを参照することができず、参照できる運転データが限られていた。したがって、類似する過去の運転データを得られる機会が減少し、異常を検知する精度の向上には限界があった。

　本発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、より多くの運転データから異常検知を行うことができる空気調和装置監視装置等を得ることを目的とする。

　本発明に係る空気調和装置監視装置は、圧縮機、熱源側熱交換器、絞り装置および利用側熱交換器を少なくとも有して冷媒を循環する冷媒回路を構成し、対象空間の空気調和を行う空気調和装置の監視装置であって、空気調和装置の運転状態を示す運転データを、複数の空気調和装置分、記録する記録装置と、冷媒および空気調和装置が有する機器の仕様を条件として、監視対象の空気調和装置と同一範囲条件の運転データを記録装置から抽出し、監視対象の空気調和装置の運転データと比較して異常検知を行う監視処理装置とを備えるものである。

　本発明によれば、複数の空気調和装置における運転データを、一定期間分、収集して記録しておくことで、監視対象（異常検知対象）の空気調和装置の運転データと比較する運転データを多くすることができる。このため、従来よりも早期および高精度に異常検知を行うことができる空気調和装置監視装置を得ることができる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和装置監視システム１００のシステム構成を表す図。本発明の実施の形態１に係る監視処理装置１０４の構成を表すブロック図。本発明の実施の形態１に係る記録装置１０５の構成を示すブロック図。本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１０１の機器構成等を表す図。本発明の実施の形態１に係る異常検知等に係る処理の流れを表す図。本発明の実施の形態１に係る運転データの抽出処理の流れを示す図。本発明の実施の形態１に係る異常検知モードと検知方法との関係を示す図。本発明の実施の形態１に係る特徴量および変化項目における定常指標データと監視データとの関係の一例を示す図。本発明の実施の形態２に係る仕分事項と運転データの記憶場所との関係例を示す図。本発明の実施の形態３に係る関連事項と空気調和装置との関係例を示す図。

　以下、本発明の実施の形態に係る空気調和装置監視システムについて図面等を参照しながら説明する。以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、以下に記載する実施の形態の全文において共通することとする。そして、明細書全文に表されている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、明細書に記載された形態に限定するものではない。特に構成要素の組み合わせは、各実施の形態における組み合わせのみに限定するものではなく、他の実施の形態に記載した構成要素を別の実施の形態に適用することができる。また、添字で区別等している複数の同種の機器等について、特に区別したり、特定したりする必要がない場合には、添字を省略して記載する場合がある。そして、図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。そして、温度、圧力等の高低については、特に絶対的な値との関係で高低等が定まっているものではなく、各システム、各装置等における状態、動作等において相対的に定まるものとする。

実施の形態１．
＜機器構成＞
　図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置監視装置１０９を中心とする空気調和装置監視システム１００のシステム構成を表す図である。図１に基づいて、実施の形態１の空気調和装置監視システム１００の構成について説明する。本実施の形態の空気調和装置監視システム１００は、空気調和装置１０１を監視し、異常検知等の処理を行う空気調和装置監視装置１０９を有する。ここで、本実施の形態の空気調和装置監視システム１００は、第１空気調和装置１０１ａおよび第２空気調和装置１０１ｂを空気調和装置１０１として有している。そして、空気調和装置監視システム１００は、各空気調和装置１０１に対応して、空気調和装置１０１の制御等を行うローカルコントローラ１０２を有している。

　第１ローカルコントローラ１０２ａは、第１空気調和装置１０１ａを制御等し、第２ローカルコントローラ１０２ｂは、第２空気調和装置１０１ｂを制御等する。そして、空気調和装置１０１およびローカルコントローラ１０２とは、ビル、マンション、商業施設などのそれぞれの物件１０７に設置される。第１空気調和装置１０１ａおよび第１ローカルコントローラ１０２ａは物件１０７ａに設置され、第２空気調和装置１０１ｂおよび第２ローカルコントローラ１０２ｂは物件１０７ｂに設置される。

　ここで、本実施の形態では、第１空気調和装置１０１ａが監視対象（異常検知を行う対象）の空気調和装置であるものとする。また、第２空気調和装置１０１ｂが、監視処理装置１０４が運転データを収集する対象となる空気調和装置であるものとする。したがって、図１では、第２空気調和装置１０１ｂは１台だけ記載しているが、実際には、複数の第２空気調和装置１０１ｂが、ローカルコントローラ１０２を介して電気通信回線１０３に接続されている。第２空気調和装置１０１ｂの数が多いほど、利用できる運転データ数の増加が期待できる。ここで、第１空気調和装置１０１ａが、第２空気調和装置１０１ｂ（運転データ収集のための空気調和装置）となる場合がある。また、第２空気調和装置１０１ｂが第１空気調和装置１０１ａ（監視対象の空気調和装置）となる場合がある。

　また、空気調和装置監視システム１００は、遠隔管理センター１０６に、監視処理装置１０４と記録装置１０５とを備える空気調和装置監視装置１０９を有している。監視処理装置１０４は、前述した各ローカルコントローラ１０２と電気通信回線１０３を介して通信可能に接続され、各種データを含む信号の送受を行うことができる。本実施の形態における監視処理装置１０４は、各ローカルコントローラ１０２から送られる信号中のデータから、異常検知、記録装置１０５へのデータ記録等の処理を行う。記録装置１０５は、監視処理装置１０４と通信可能に接続されている。記録装置１０５は、監視処理装置１０４から送られる信号中のデータを記録する。また、監視処理装置１０４が処理を行うために必要な運転データを信号に含めて送る。ここで、本実施の形態においては、記録装置１０５ａおよび記録装置１０５ｂの２つの記録装置１０５を有しているものとする。

　ローカルコントローラ１０２は、直接または専用アダプタを介して、対応する空気調和装置１０１に通信可能に接続され、空気調和装置１０１との間で通信を行うことができる。また、ローカルコントローラ１０２は、電気通信回線１０３を介して、監視処理装置１０４とも接続されており、通信を行うことができる。ローカルコントローラ１０２は、空気調和装置１０１から定期的に送られる空気調和装置１０１の運転に関するデータである運転データに基づいて、空気調和装置１０１に指示を送って空気調和装置１０１を制御する。また、ローカルコントローラ１０２は、空気調和装置１０１からの運転データを、所定期間分（たとえば１日分）記録しておき、監視処理装置１０４に定期的に送信する。

　図２は、本発明の実施の形態１に係る監視処理装置１０４の構成を表すブロック図である。本実施の形態の監視処理装置１０４は、演算部１２０、制御部１２１、通信部１２２、表示部１２３および記憶部１２４を有している。演算部１２０は、たとえば指標データの平均値算出等、制御部１２１が処理を行う際に必要となる演算を行う。制御部１２１は、たとえばローカルコントローラ１０２への運転に係るデータの指示、異常検知モードの選定、異常検知等、監視処理装置１０４が実行する動作の調整を行う。

　通信部１２２は、電気通信回線１０３を介してローカルコントローラ１０２から送られる運転データを含む信号を取得する。また、記録装置１０５が記録する過去の運転データを受信し、ローカルコントローラ１０２より取得した運転データを記録装置１０５に送る。ここで、本実施の形態では、後述するように、通信部１２２は、制御部１２１が記録するものと判断した運転データを記録装置１０５に送るものとする。表示部１２３は、たとえば制御部１２１が行った処理結果を表示する。本実施の形態では、異常検知処理における判定結果を表示する。記憶部１２４は、ローカルコントローラ１０２から送られた運転データ等、監視処理装置１０４が処理を行うのに必要なデータを記憶する。

　ここで、たとえば本実施の形態における監視処理装置１０４の演算部１２０、制御部１２１等の各部を、たとえばそれぞれ異なるハードウェアで装置として構成することができる。ここでは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｓｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）のような演算制御手段（コンピュータ）で構成する一方、その処理手順をあらかじめプログラム化し、ソフトウェア、ファームウェア等で構成することもできる。演算制御手段がそのプログラムを実行し、そのプログラムに基づく処理を行い、上記の各処理部が行う処理を実現する。これらのプログラムのデータはたとえば記憶部１２４に記憶するようにしてもよい。

　図３は、本発明の実施の形態１に係る記録装置１０５の構成を示すブロック図である。本実施の形態の記録装置１０５は、２つの記憶装置１５０（１５０ａ，１５０ｂ）を有している。また、各記憶装置１５０は、通信部１４０（１４０ａ、１４０ｂ）および記憶部１４１（１４１ａ、１４１ｂ）を有している。通信部１４０は、監視処理装置１０４との間で運転データを含む信号の通信を行う。また、記憶部１４１は、監視処理装置１０４から送られた運転データを記憶（記録）する。たとえば、第２空気調和装置１０１ｂに関するデータ（使用冷媒、構成機器などのデータ）とその第２空気調和装置１０１ｂに係る運転データとが関連づけられて記録される。また、監視処理装置１０４が処理を行うために必要となる運転データを監視処理装置１０４に送る。特に限定するものではないが、記録装置１０５は、第１空気調和装置１０１ａおよび第２空気調和装置１０１ｂの運転データを、約１年分記録できる程度の記憶容量を有することが望ましい。たとえば、設置後の１年間の運転データを記録することができれば、各季節に応じて一通りの外気（室外空気）温度、室内負荷に関する運転データを記録させることができる。また、たとえば３年以上の運転データを記録しても、経年劣化による変化分が含まれた運転データを異常検知に利用する可能性があり、劣化に係る異常検知ができなくなる可能性があるためである。

　図４は、本発明の実施の形態１に係る空気調和装置１０１の機器構成等を表す図である。前述したように、空気調和装置１０１は、物件１０７に設置される。本実施の形態の空気調和装置１０１は、蒸気圧縮式によって、空調用冷媒を循環させる冷凍サイクル運転を行うことによって、各利用ユニット３０３において、選択された冷房指令（冷房ＯＮ／ＯＦＦ）または暖房指令（暖房ＯＮ／ＯＦＦ）を処理し、空調対象空間の冷房または暖房を行うことができる装置である。本実施の形態の空気調和装置１０１は、熱源ユニット３０１と利用ユニット３０３（３０３ａ，３０３ｂ）とを冷媒配管である室内液配管２７および室内ガス配管２８で接続して構成されている。

＜熱源ユニット３０１＞
　本実施の形態の熱源ユニット３０１は、圧縮機１、四方弁２、熱源側熱交換器３、熱源側送風機４、過冷却熱交換器１１、アキュムレータ１９、バイパス減圧機構２０およびバイパス配管２１とで構成されている。圧縮機１は、冷媒を吸入、圧縮して高温高圧の状態にして吐出するものである。本実施の形態の圧縮機１は、たとえばインバータ装置等を有し、回転数（駆動周波数）を制御可能として、圧縮機１の容量（単位時間あたりの冷媒を送り出す量）を細かく変化させることができるタイプのものである。ここで、圧縮機１は、冷媒圧力を制御する働きの要素機器となる。四方弁２は、冷媒が流れる方向を切り換える弁である。四方弁２は、第１から第４までの４つのポートを有している。第１ポートが圧縮機１の吐出側、第２ポートが熱源側熱交換器３、第３ポートが圧縮機１の吸入側、第４ポートが室内ガス配管２８に繋がっている。そして、四方弁２は、第１ポートと第２ポートとを連通すると同時に第３ポートと第４ポートとを連通させる状態（図１の実線で示す状態）と、第１ポートと第４ポートとを連通させると同時に第２ポートと第３ポートとを連通させる状態（図１の破線で示す状態）とに切り換えて流路を変更する。

　熱源側熱交換器３は、たとえば伝熱管と多数のフィンとにより構成されたクロスフィン式のフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。熱源側熱交換器３は、たとえば室外の空気と冷媒とを熱交換する。熱源側熱交換器３は、たとえば、暖房運転時においては蒸発器として機能し、冷媒を蒸発させ、気化させる。また、冷房運転時においては凝縮器として機能し、冷媒を凝縮して液化させる。また、熱源側送風機４は、たとえば、ＤＣファンモータからなるモータ（図示せず）によって駆動されるプロペラファン等である。熱源側送風機４は、熱源側熱交換器３に、たとえば外気を供給する。本実施の形態の熱源側送風機４は、熱源側熱交換器３に供給する空気の流量を変化させることができるファンを備えている。ここで、熱源側送風機は冷媒圧力を制御する働きの要素機器となる。アキュムレータ１９は、運転において冷媒回路に過剰な冷媒を貯留する。また、運転状態が変化する際に一時的に発生する液冷媒を滞留させることで、圧縮機１に大量の液冷媒が流入するのを防ぐ。

　過冷却熱交換器１１は、たとえば二重管式の熱交換器等で構成される。過冷却熱交換器１１は、第１流路と第２流路とを有し、各流路を通過する冷媒を熱交換させる冷媒間熱交換器である。第１流路には熱源側熱交換器３に流入出する冷媒が通過する。第２流路には、バイパス減圧機構２０を通過した冷媒が流入し、バイパス配管２１に流出する。ここで、過冷却熱交換器１１は、二管式の熱交換器に限るものではなく、第１流路を通った冷媒と第２流路を通った冷媒とで熱交換可能なものであれば、どのような構造のものでも構わない。バイパス減圧機構２０は、過冷却熱交換器１１およびバイパス配管２１を通過する冷媒の圧力および流量調整を行う。

　また、熱源ユニット３０１において、圧力センサ２０１は圧縮機１の吐出側配管に設置され、圧力センサ２１１は圧縮機１の吸入側配管に設置されている。圧力センサ２０１および圧力センサ２１１は、各設置位置における冷媒の圧力を計測（検出）する。また、温度センサ２０２は、圧縮機１吐出側に設置され、温度センサ２０３は熱源側熱交換器３の液側（液冷媒または気液二相冷媒が通過する側）に設置される。また、温度センサ２０７は、過冷却熱交換器１１の高圧側と室内液配管との間、温度センサ２１２がバイパス減圧機構２０と過冷却熱交換器１１の低圧側の間、温度センサ２１３が過冷却熱交換器１１の低圧側出口に設置される。各温度センサは、設置場所において、冷媒温度を計測する。また、外気温度センサ２０４は、たとえば熱源ユニット３０１の空気吸込口に設けられており、外気温度を計測する。

　また、空気調和装置１０１の運転状態を制御する制御装置１０８を有している。制御装置１０８は、本実施の形態においては、空気調和装置１０１に設置された各種センサが計測する等して得られる運転データをローカルコントローラ１０２へ送る。

＜利用ユニット３０３＞
　利用ユニット３０３は、利用側減圧機構１４および利用側熱交換器１５を備えている。利用側減圧機構１４は、利用側熱交換器１５を通過する冷媒量および冷媒圧力を調整する。利用側熱交換器１５は、たとえば空調対象空間の空気と冷媒とを熱交換する。たとえば、暖房運転時においては凝縮器として機能し、冷媒を凝縮して液化させる。また、冷房運転時においては蒸発器として機能し、冷媒を蒸発させ、気化させる。

　また、利用ユニット３０３において、温度センサ２０８は利用側熱交換器１５の液側（液冷媒または気液二相冷媒が通過する側）に設置される。また、温度センサ２０８は利用側熱交換器１５のガス側（ガス冷媒または気液二相冷媒が通過する側）に設置される。そして、温度センサ２１０は、室内空気（空調対象空間の空気）の温度を計測する。

＜通常運転モード＞
　空気調和装置１０１においては、制御装置１０８が利用ユニット３０３が要求する空調指令に応じて、熱源ユニット３０１および利用ユニット３０３が有する各機器の制御を行い、冷房運転モードまたは暖房運転モードを行って、空調対象空間の空気調和を行うことができる。

　まず、冷房運転モードについて説明する。冷房運転モードでは、制御装置１０８は、第１ポートと第２ポートとを連通すると同時に第３ポートと第４ポートとを連通させるように四方弁２を切り換える。

　圧縮機１から吐出した高温・高圧のガス冷媒は四方弁２を経由して、熱源側熱交換器３に流入する。熱源側熱交換器３に流入した冷媒は、熱源側送風機４により送風される外気に放熱する。その後、過冷却熱交換器１１にて低圧冷媒により冷却され、その後、室内液配管２７またはバイパス減圧機構２０に流れる冷媒とに分配される。室内液配管２７を流れた冷媒は、利用側減圧機構１４にて減圧され低圧二相冷媒となる。そして、低圧二相冷媒は、利用側熱交換器１５を通過する際に室内空気を冷却して低圧ガス冷媒となる。その後、室内ガス配管２８、四方弁２を経由して、アキュムレータ１９に流れた後に再び圧縮機１に吸入される。

　ここで、制御装置１０８は、利用側熱交換器１５における蒸発温度が所定値となるように圧縮機１を制御する。蒸発温度は、圧力センサ２１１の検出した圧力における飽和温度である。また、制御装置１０８は、熱源側熱交換器３における凝縮温度が所定値となるように熱源側送風機４を制御する。凝縮温度は圧力センサ２０１の検出した圧力における飽和温度である。さらに、制御装置１０８は、バイパス過熱度が所定値となるようにバイパス減圧機構２０を制御する。バイパス過熱度は、温度センサ２１３の検出に係る温度から温度センサ２１２の検出に係る温度を差し引いた差分の温度である。そして、制御装置１０８は、室内過熱度が所定値となるように利用側減圧機構１４ａを制御する。室内過熱度は温度センサ２０９の検出に係る温度から温度センサ２０８の検出に係る温度を差し引いた差分の温度である。

　一方、暖房運転モードでは、制御装置１０８は、第１ポートと第２ポートとを連通すると同時に第３ポートと第４ポートとを連通させるように四方弁２を切り換える。また、バイパス減圧機構２０は全閉の開度とする。

　圧縮機１から吐出した高温・高圧のガス冷媒は四方弁２を経由して、室内ガス配管２８を流れ、利用側熱交換器１５にて室内空気を加熱して高圧液冷媒となる。その後、利用側減圧機構１４にて減圧され、低圧二相冷媒となる。そして、室内液配管２７を経由して、過冷却熱交換器１１を通過して熱源側熱交換器３に流入する。熱源側熱交換器３に流入した冷媒は、外気より吸熱し、低圧ガス冷媒となる。そして、四方弁２を経由してアキュムレータ１９を通過後、再び圧縮機１に吸入される。

　ここで、制御装置１０８は、利用側熱交換器１５における凝縮温度が所定値となるように圧縮機１を制御する。また、制御装置１０８は、熱源側熱交換器３における蒸発温度が所定値となるように熱源側送風機４を制御する。そして、制御装置１０８は、室内過冷却度が所定値となるように利用側減圧機構１４ａを制御する。室内過冷却度は圧力センサ２０１の検出した圧力における飽和温度から温度センサ２０８の検出に係る温度を差し引いた差分の温度である。

＜異常検知処理＞
　図５は、本発明の実施の形態１に係る異常検知等に係る処理の流れを表す図である。図５に基づいて、本実施の形態の空気調和装置監視装置１０９（監視処理装置１０４）が行う処理について説明する。ここでは、第１空気調和装置１０１ａの冷房運転モードにおける運転データにより監視処理装置１０４が異常判定処理を行う場合について説明する。

　Ｓ１にて、１日が終了すると（たとえば２４時（午前零時））、各ローカルコントローラ１０２から信号が送られる。監視処理装置１０４の通信部１２２は、送られた信号から各空気調和装置１０１の運転データを得る。運転データは記憶部１２４に記憶する。ここでは、１日単位で運転データの収集を行うものとするが、これに限定するものではない。

　そして、Ｓ２にて、送られた運転データの中から、定常状態の運転データを監視データとして抽出する。監視データとするかどうかの判断は、次のようにして行う。まず、空気調和装置１０１について定常状態であるかどうかを判断するための定常状態パラメータがあらかじめ定義されている。本実施の形態では、たとえば圧縮機１の駆動周波数、圧力センサ２０１の検出に係る圧力（高圧圧力）、圧力センサ２１１の検出に係る圧力（低圧圧力）、熱源側出口過冷却度（圧力センサ２０１の検出に係る圧力から換算した飽和温度－温度センサ２０３の検出に係る温度）およびバイパス過熱度（温度センサ２１３の検出に係る温度－温度センサ２１２の検出に係る温度）を定常状態パラメータとする。演算部１２０は、各定常状態パラメータに関して、１５分間分の検出値（瞬時値）について移動平均値を算出する。その後、各計測時刻において移動平均値と各瞬時値との差分が、たとえば所定値以内に収まっていれば、その時間における定常状態パラメータは安定していると判断する。そして、全ての定常判定パラメータが安定していると判断したときの状態を定常状態とする。ここでは所定値としたが、収差等により判断するようにしてもよい。以上のような演算および判断を各時間に対して実行し、最終的に、定常状態と判断した時間における運転データを、その１日における監視データとして抽出する。

　Ｓ３では、判定を行う異常検知モードを選定する。本実施の形態における異常検知モードは、冷媒量不足検知、熱源側熱交換器の熱交換器汚れ検知、バイパス減圧機構２０のロック検知または圧縮機劣化検知とする。

　図６は、本発明の実施の形態１に係る運転データの抽出処理の流れを示す図である。Ｓ４では、たとえば第１空気調和装置１０１ａと同機種等、熱量および熱量に係る処理効果が同一となる第２空気調和装置１０１ｂを選定し、選定した第２空気調和装置１０１ｂの運転データから指標データを抽出する処理を行う。ここで、第２空気調和装置１０１ｂの選定において、空気調和装置（冷媒回路）を構成する機器等について、同一の条件であるかどうかの判断等を行うが、条件の内容によっては、完全な同一である必要はなく、同一と判定できる範囲（同一範囲）にある条件も同一であることの条件として含むものとする。

　まず、Ｓ３０において、冷媒回路に封入している冷媒の種類が同一であるかどうかを判断する。冷媒の種類が異なると、冷媒回路を構成する機器の制御内容が異なるため、運転データも異なる。冷媒の種類が同一であると判断すると、Ｓ３１において、圧縮機１の仕様が同一であるかどうかを判断する。圧縮機１の仕様とは、たとえば、圧縮機シリンダー容積、圧縮方式（スクロール方式、ロータリー方式等）等である。圧縮機１の仕様が同じであることは、冷媒流量（冷房能力）に関する条件が同じであるとみることができる。

　また、Ｓ３２において、熱源側熱交換器３の仕様が同一であるかどうかを判断する。熱源側熱交換器３の仕様とは、たとえばフィン形状、管外伝熱面積、管内伝熱面積等である。熱源側熱交換器３の仕様が同一であると判断すると、さらに、Ｓ３３において、熱源側送風機４の仕様が同一であるかどうかを判断する。熱源側送風機４の仕様とは、たとえば、ファン形状（プロペラファン等）、回転数範囲等である。熱源側熱交換器３の仕様が同じことで、伝熱面積に関する条件が同じであるとみることができる。また、熱源側送風機４の仕様が同じことで、風量に関する条件が同じであるとみることができる。このため、熱源側熱交換器３における伝熱性能に関する条件が同じであるとみることができる。

　たとえば、第２空気調和装置１０１ｂにおいて、使用冷媒が同じで、圧縮機１、熱源側熱交換器３および熱源側送風機４の仕様が同一とみることができれば、他の機器（減圧機構種類、アキュムレータ等）の仕様等が異なっても、処理可能な熱量および処理効率がおおよそ同じになる。したがって、記録装置１０５に記録した第１空気調和装置１０１ａの過去の運転データも指標データとなる。また、たとえば空気調和装置の開発では、一部の仕様しか変更していないのに、別の型名としてリリースされることがしばしばある。そういった状況の中、型名は異なっても、条件を満たす第２空気調和装置１０１ｂの運転データは、第１空気調和装置１０１ａの異常検知に用いることができる。このため、異常検知処理において参照できる運転データの数を莫大に増やすことができる。したがって、検知の機会が多くなる。また、検知精度が向上する。

　さらに、本実施の形態においては、Ｓ３４において、降雨量または風速が過大であるかどうか（気象条件を満たさない運転データであるかどうか）を判断する。気象に関するデータ（天気情報。天候に関するデータ）を用いることで、たとえば、台風等の極端な気象条件において運転したときの運転データを指標データとして抽出することを避けることで、異常検知における誤検知を防止することができる。ここで、降雨量過大とは、たとえば、第２空気調和装置１０１ｂ（物件１０７ｂ）の設置地域において、大雨警報または大雨注意報が発令されている日等とする。また、風速過大とは、たとえば、第２空気調和装置１０１ｂの設置地域において、強風警報または強風注意報が発令されている日等とする。Ｓ３４の判断を実現する場合には、たとえば、外部の機関から提供される気象情報と運転データとを関連づけて記録装置１０５に記録させておくようにする。また、たとえば、具体的な数値（たとえば降雨量５ｍｍ／ｈ、風速１５ｍ／ｓ等）から、降雨量または風速が過大であるかどうかを判断するようにしてもよい。

　そして、Ｓ３５において、上記の条件を満たした第２空気調和装置１０１ｂの運転データを指標データとして抽出する。ここで、たとえば指標データとならなかった第２空気調和装置１０１ｂの運転データについては、他の第１空気調和装置１０１ａにおいて異常検知処理を行う際の指標データとなり得る。

　そして、Ｓ５において、Ｓ２において抽出した監視データと同様の指標データを抽出するために、指標データから定常状態の運転データ（以下、定常指標データという）を抽出する。

　図７は、本発明の実施の形態１に係る異常検知モードと検知方法との関係を示す図である。Ｓ６において、抽出した定常指標データから、Ｓ３において選定した異常検知モードに合わせた変化項目と特徴量とに関するデータをさらに抽出する。たとえば抽出した定常指標データには、選定した第２空気調和装置１０１ｂにおいて検出されたすべての温度、圧力等の運転データがすべて含まれている。そこで、定常指標データから、異常検知に必要となる変化項目と特徴量とに関するデータを抽出する。ここで、特徴量とは異常発生に伴って変化するパラメータである。また、変化項目とは異常が発生しなくても変化するパラメータである。異常検知モードによって、特徴量と変化項目とは異なる。

　ここで、各異常検知の手順について具体的に説明する。まず、冷媒回路内の冷媒量不足の異常検知モードを選定した場合について、たとえば冷媒量が不足した場合と不足していない場合とを比較すると、凝縮器出口過冷却度（圧力センサ２０１の検出圧力の飽和温度に対する温度センサ２０３の検出温度の差分）が減少する。一方、凝縮器出口過冷却度は、冷媒量が減っていなくても、外気温度によって変化する。そこで、冷媒量不足の異常検知モードを選定した場合における特徴量は凝縮器出口過冷却度とし、変化項目は外気温度とする。たとえば、外気温度が同じような条件の下で、監視データにおける凝縮器出口過冷却度と定常指標データにおける凝縮器出口過冷却度とを比較することで、冷媒量の不足に関する判定をする。ここで、定常指標データには、第２空気調和装置１０１ｂの運転データを含んでいる。このため、第１空気調和装置１０１ａに冷媒漏れが起こっていなくても、第２空気調和装置１０１ｂに対して冷媒量が不足していれば冷媒量不足となる。

　次に熱源側熱交換器３汚れに関する異常検知モードを選定した場合について説明する。熱源側熱交換器３のフィン等が汚れると、伝熱性能が低下する。このため、冷房運転モードでの運転により熱源側熱交換器３が凝縮器として機能する場合に、凝縮温度と外気温度との温度差が大きくなる。一方で、凝縮温度と外気温度との温度差は、外気温度によっても変化する。そこで、熱源側熱交換器３汚れの異常検知モードを選定した場合における特徴量は、凝縮温度と外気温度の温度差とし、変化項目は外気温度とする。たとえば、外気温度が同じような条件の下で、監視データにおける凝縮温度と外気温度との温度差と定常指標データにおける凝縮温度と外気温度との温度差とを比較することで、熱源側熱交換器３汚れに関する判定をする。ここで、暖房運転モードにおいても熱源側熱交換器３汚れの異常検知を行うことができる。このときには、特徴量を蒸発温度と外気温度との温度差とする。

　また、バイパス減圧機構２０のロックに関する異常検知モードを選定した場合について説明する。バイパス減圧機構２０における弁が働かないと、過冷却熱交換器１１の第２流路における冷媒の過熱度を一定に制御することができず、変化する。たとえば弁開度が開状態で固定してしまうと過熱度は１０℃以上上昇する。また、弁開度が閉状態で固定してしまうと冷媒が第２流路を通過しないので過熱度が０となる。そこで、バイパス減圧機構２０のロックの異常検知モードを選定した場合の特徴量は過冷却熱交換器１１における冷媒の過熱度とする。また、変化項目はバイパス減圧機構２０の開度であるものとする。監視データにおける過熱度と定常指標データにおける過熱度とを比較することで、バイパス減圧機構２０のロックに関する判定をする。

　また、圧縮機劣化の異常検知モードを選定した場合について説明する。圧縮機劣化の異常検知モードを選定した場合の特徴量は圧縮機１の吐出温度である。また、変化項目は凝縮温度と蒸発温度である。監視データにおける吐出温度と定常指標データにおける吐出温度とを比較することで、圧縮機劣化に関する判定をする。

　Ｓ７で、演算部１２０は、変化項目毎に特徴量データの平均値を算出する。たとえば、変化項目を一定間隔で範囲分けをする等して特徴量データを分割し、各特徴量データ群における平均値を算出する。たとえば、変化項目が外気温度であった場合、外気温度を４．５℃毎（…，２０．５℃～２５℃，２５．５℃～３０℃，…）に分割して平均値を算出する。

　図８は、本発明の実施の形態１に係る特徴量および変化項目における定常指標データと監視データとの関係の一例を示す図である。Ｓ８においては、演算部１２０は特徴量の平均値と監視データとの差分値を算出する。そして、Ｓ９では、制御部１２１が、演算部１２０が算出した差分値から、所定値以上乖離しているかどうかを判断する。制御部１２１は、差分が所定値以上乖離していると判断すると、異常であると判定し、異常である旨を発報する（Ｓ１０）。また、制御部１２１は、差分が所定値以上乖離していないと判断すると、正常であると判定し、正常である旨を発報する（Ｓ１１）。ここで、監視データが複数である場合の異常であるかどうかの判定については、特に限定するものではない。たとえば１つでも所定値以上乖離していると判断すると異常であると判定するようにしてもよい。また、すべての差分が所定値以上乖離していると判断すると異常であると判定するようにしてもよい。

　Ｓ１２において、すべての異常検知モードについて処理を終了したかどうかを判断する。終了していないと判断するとＳ２に戻って、選定していない異常検知モードを選定し、異常検知の判定を行う。

　一方、すべての異常検知モードにおいて異常検知の判定を行うと、Ｓ１３において、制御部１２１は、すべての異常検知モードにおける特徴量の平均値と監視データとの差分値が適正差分値以内であるかどうかを判断する。差分が適正差分値以内であると判断すると、第１空気調和装置１０１ａの運転データを記録装置１０５に記憶させる。このように、適正差分値以内であると判断した監視データを含む運転データを記録することで、異常が発生していない運転データを記録させることができる。このため、指標データが正常な運転データの集合体であることを確実にすることができ、データの信頼性を確保することができる。ここで、Ｓ９の差分値判定閾値よりも、Ｓ１３の差分値判定閾値を小さくすることで、記録装置１０５に記録する運転データの信頼性を高めることができる。

　ここで、Ｓ１３の処理を行って運転データを記録装置１０５に記録させる期間は、たとえば設置後１年間とする。１年間の運転データを記録することができれば、一通りの外気温度、室内負荷による運転データを記録させることができる。たとえば３年、４年と連続してデータを記録したとしても、経年劣化時に劣化が判定できなくなる可能性がある。そこで、本実施形態のシステムでは、設置後の所定期間までの運転データ記録に留める。

　以上のように、本実施の形態の監視処理装置１０４においては、第２空気調和装置１０１ｂの運転データを収集して記録装置１０５に記録し、より多くの運転データから異常検知を行うことができる。

実施の形態２．
　図９は、本発明の実施の形態２に係る仕分事項と運転データの記憶場所との関係例を示す図である。上述した実施の形態１においては、特に言及しなかったが、たとえば、冷媒名、圧縮機の仕様等、空気調和装置１０１の異常検知に関係する条件に基づいて、運転データの保存場所を仕分し、分割して記録装置１０５に記憶しておくようにしてもよい。たとえば空気調和装置監視システム１００は、２台の記録装置１０５を備えている。また、各記録装置１０５は、２つの記憶装置１５０を備えている。したがって、システム全体における運転データの記憶領域を４つに分割することができる。

　図９に示す例では、監視処理装置１０４は、冷媒種がＲ３２かＲ４１０Ａかおよび圧縮機１の圧縮方式がロータリー方式かスクロール方式かによって、運転データの保存場所を仕分処理する。たとえば、冷媒種がＲ３２で圧縮機１がロータリー方式の空気調和装置１０１の運転データは、記録装置１０５ａの記憶装置１５０ａに記憶させるように仕分ける。また、冷媒種がＲ３２で圧縮機１がスクロール方式の空気調和装置１０１の運転データは、記録装置１０５ａの記憶装置１５０ｂに記憶させるように仕分ける。また、冷媒種がＲ４１０Ａで圧縮機１がロータリー方式の空気調和装置１０１の運転データは、記録装置１０５ｂの記憶装置１５０ａに記憶させるように仕分ける。そして、冷媒種がＲ４１０Ａで圧縮機１がスクロール方式の空気調和装置１０１の運転データは、記録装置１０５ｂの記憶装置１５０ｂに記憶させるように仕分ける。

　以上のように、実施の形態２の空気調和装置監視システム１００によれば、空気調和装置１０１の異常検知に関係する条件に基づいて、運転データの保存場所を仕分して記憶させるようにしたので、監視処理装置１０４が運転データの抽出等を行う際、記録装置１０５等をあらかじめ特定して運転データにアクセスすることができる。このため、無駄なデータアクセスを回避することができ、情報処理の高速化をはかることができる。たとえばよく行う異常検知に係る条件で運転データの保存場所を仕分することで、より効果的に無駄なデータアクセスを回避することができる。

実施の形態３．
　図１０は、本発明の実施の形態３に係る関連事項と空気調和装置との関係例を示す図である。たとえば、空気調和装置１０１の設置時に、設置者（工事施工者）等が、空気調和装置１０１における延長配管長（最も長い部分）および延長配管長高低差を、ローカルコントローラ１０２にデータとして入力する。そして、ローカルコントローラ１０２は、それらのデータを監視処理装置１０４に送る。監視処理装置１０４は、記録装置１０５に記録する。このとき、延長配管長と延長配管長高低差とに基づいて仕分けを行い、各空気調和装置１０１の運転データの保存場所を規定しておくようにする。これにより、監視処理装置１０４が運転データの抽出等を行う際、記録装置１０５等をあらかじめ特定して運転データにアクセスすることができる。このため、無駄なデータアクセスを回避することができ、情報処理の高速化をはかることができる。

　たとえば、配管長が長いまたは配管の高低差が大きいと、配管抵抗により冷媒圧力（凝縮温度）が増加する。したがって、熱源側熱交換器３汚れの異常検知を行う場合、配管長または配管の高低差を考慮した方が異常検知の判定精度が高くなる。そこで、記録装置１０５における運転データを延長配管長（最も長い部分）および延長配管長高低差により分類しておく。そして、熱源側熱交換器３汚れの異常検知を行う際には、制御部１２１は、第１空気調和装置１０１ａと同じ分類の第２空気調和装置１０１ｂの運転データを抽出し、異常検知の判定を行う。

　また、機器の接続情報に関するデータとして空気調和装置１０１における利用ユニット３０３の接続台数と各利用ユニット３０３の利用側熱交換器１５の容量により運転データを分類し、記録装置１０５に記録するようにしてもよい。たとえば、前述したバイパス減圧機構２０のロックの異常を検知する場合、たとえばバイパス減圧機構２０のロックについては、利用ユニット３０３の台数が多くなると、利用側減圧機構１４の数が多くなる。このため、利用ユニット３０３における弁開度の総計が大きくなる。このため、バイパス減圧機構２０の弁開度が開いてもバイパス減圧機構２０側に冷媒が流れにくくなる可能性があり、異常の検知に影響がでる。そこで、記録装置１０５における運転データを利用ユニット３０３の接続台数と各利用ユニット３０３の利用側熱交換器１５の容量により分類しておく。そして、バイパス減圧機構２０のロックの異常検知を行う際には、制御部１２１は、第１空気調和装置１０１ａと同じ分類の第２空気調和装置１０１ｂの運転データを抽出し、異常検知の判定を行う。

　１　圧縮機、２　四方弁、３　熱源側熱交換器、４　熱源側送風機、５　室外熱交換器、５ａ　室外送風機、１１　過冷却熱交換器、１４，１４ａ，１４ｂ　利用側減圧機構、１５，１５ａ，１５ｂ　利用側熱交換器、１９　アキュムレータ、２０　バイパス減圧機構、２１　バイパス配管、２７　室内液配管、２８　室内ガス配管、１００　空気調和装置監視システム、１０１　空気調和装置、１０１ａ　第１空気調和装置、１０１ｂ　第２空気調和装置、１０２　ローカルコントローラ、１０２ａ　第１ローカルコントローラ、１０２ｂ　第２ローカルコントローラ、１０３　電気通信回線、１０４　監視処理装置、１０５，１０５ａ，１０５ｂ　記録装置、１０６　遠隔管理センター、１０７，１０７ａ，１０７ｂ　物件、１０８　制御装置、１０９　空気調和装置監視装置、１２０　演算部、１２１　制御部、１２２　通信部、１２３　表示部、１２４　記憶部、１４０　通信部、１４１　記憶部、１５０　記憶装置、２０１，２１１　圧力センサ、２０２，２０３，２０８，２０８ａ，２０８ｂ，２０９，２０９ａ，２０９ｂ、２１２，２１３　温度センサ、２０４　外気温度センサ、３０１　熱源ユニット、３０３，３０３ａ，３０３ｂ　利用ユニット。

Claims

　圧縮機、熱源側熱交換器、絞り装置および利用側熱交換器を少なくとも有して冷媒を循環する冷媒回路を構成し、対象空間の空気調和を行う空気調和装置の監視装置であって、
　前記空気調和装置の運転状態を示す運転データを、複数の前記空気調和装置分、記録する記録装置と、
　前記冷媒および前記空気調和装置が有する機器の仕様を条件として、監視対象の前記空気調和装置と同一範囲条件の前記運転データを前記記録装置から抽出し、前記監視対象の前記空気調和装置の前記運転データと比較して異常検知を行う監視処理装置と
を備える空気調和装置監視装置。
　前記機器は、前記圧縮機および前記熱源側熱交換器に空気を供給する熱源側送風機の少なくとも一方である請求項１に記載の空気調和装置監視装置。
　前記空気調和装置が有する前記圧縮機の台数および各圧縮機のシリンダー容積が同一判定範囲内および圧縮方式が同一の場合に、前記機器の仕様に関する条件が同じであるとする請求項１または請求項２に記載の空気調和装置監視装置。
　前記熱源側熱交換器の伝熱面積が同一判定範囲内および前記熱源側熱交換器に空気を送る熱源側送風機の構造が同一判定範囲内の場合に、前記機器の仕様に関する条件が同じであるとする請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の空気調和装置監視装置。
　複数の前記空気調和装置における前記運転データは、各空気調和装置における前記圧縮機の仕様および前記冷媒毎に分類され、分類毎に記録する領域を分けられて前記記録装置に記録される請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の空気調和装置監視装置。
　複数の前記空気調和装置における前記運転データは、各空気調和装置における配管長、配管高低差、室内機台数の少なくとも１つによって分類され、分類毎に記録する領域を分けられて前記記録装置に記録される請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の空気調和装置監視装置。
　前記空気調和装置の前記運転データは、複数の項目のデータを有し、前記監視処理装置は、前記異常検知に利用する前記項目のデータを抽出して比較する請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の空気調和装置監視装置。
　前記運転データは、前記空気調和装置の運転時の気象に関するデータと関連づけられており、
　前記監視処理装置は、降雨または風の少なくとも一方を気象条件とし、定められた前記気象条件を満たさない前記気象に関するデータと関連づけられた前記運転データを、前記異常検知に利用しないようにする請求項１～請求項７のいずれか一項に記載の空気調和装置監視装置。
　前記監視処理装置は、冷媒量不足、前記空気調和装置内の弁開度固定、前記熱源側熱交換器の汚れ、圧縮機の劣化に係る前記異常のうち、少なくともいずれか１つを検知する請求項１～請求項８のいずれか一項に記載の空気調和装置監視装置。
　前記監視処理装置は、前記記録装置から抽出した前記運転データおよび前記監視対象の前記空気調和装置の前記運転データのうち、安定状態で運転したものと判断した前記運転データを前記異常検知に利用する請求項１～請求項９のいずれか一項に記載の空気調和装置監視装置。
　冷媒を循環して対象空間の空気調和を行う冷媒回路を構成する空気調和装置の異常検知を行う空気調和装置の監視方法であって、
　前記空気調和装置の運転状態を示す運転データを、複数の前記空気調和装置分、記録する記録装置から、前記冷媒および前記空気調和装置が有する機器の仕様を条件として、監視対象の前記空気調和装置と同一範囲条件の前記運転データを、前記記録装置から抽出する工程と、
　該抽出した前記運転データと前記監視対象の前記空気調和装置の前記運転データとを比較して、前記監視対象の前記空気調和装置の異常検知を行う工程と
を有する空気調和装置監視方法。